高支模板计算书.docx

高支模板计算书.docx

《高支模板计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高支模板计算书.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高支模板计算书

.

120mm 厚板模板支架高 18.35m

计算书

.

.

一、编制依据 ................................................... 1

二、工程参数 ................................................... 1

三、模板面板验算 ............................................... 2

四、次楞方木验算 ............................................... 4

五、主楞验算 ................................................... 6

六、可调托撑承载力验算 ......................................... 8

七、风荷载计算 ................................................. 8

八、立杆稳定性验算 ............................................ 10

九、支撑结构地基承载力验算 .................................... 11

十、架体抗倾覆验算 ............................................ 11

.

.

一、编制依据

1、工程施工图纸及现场概况

2、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016

3、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013

4、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

6、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

7、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

8、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

9、《钢结构设计规范》GB50017-2003

10、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002

11、《木结构设计规范》GB50005-2003

12、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008

13、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87 号

14、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质[2009]254 号

二、工程参数

楼板模板支架参数

模板支架安全等级

Ⅰ级     结构重要性系数：

支架

1   面板主次楞

1

砼楼板厚度

立杆纵距

水平杆最大步距

立杆顶伸出长度 a

钢管类型

面板

次楞

主楞

剪刀撑

0.12m

0.9m

1.5m

0.1m

支架高度

立杆横距

顶步步距

扫地杆高度

φ48×2.8mm

木胶合板 厚度：

12mm

方木 50mm×70mm，间距 0.3m

双钢管，最大悬挑长度 0.4m

依据 JGJ166-2008 规范要求设置

18.35m

0.9m

1.5m

0.2m

.

.

支撑结构与既有结构连接情况支撑结构与既有结构通过连墙件可靠连接

荷载参数

新浇砼自重

24kN/m3          钢筋自重

1.1kN/m3

永久荷载

面板次楞自重

施工人员

0.3kN/m2

面板与次楞

支架自重

主楞

0.123kN/m

立杆

可变荷载及设备荷载

2.5kN/m2

2.5kN

2.5kN/m2

2.5kN/m2

泵送砼或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载竖向永久荷载标准值的 2%

风荷载湖南常德市，基本风压：

0.25kN/m2

100

1500

1500×10 18350

1500

200

900

三、模板面板验算

面板采用木胶合板，厚度为12mm ，取主楞间距0.9m的面板作为计算宽度。

面板的截面抵抗矩W= 900×12×12/6=21600mm3；

.

.

截面惯性矩I= 900×12×12×12/12=129600mm4；

（一）强度验算

1、面板按三跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.3m。

2、荷载计算

取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。

均布线荷载设计值为：

q =[1.2×（24×0.12+1.1×0.12+0.3）+1.4×2.5]×0.9=6.727kN/m

1

q =[1.35×（24×0.12+1.1×0.12+0.3）+1.4×0.7×2.5]×0.9= 6.229kN/m

1

根据以上两者比较应取 q = 6.727kN/m 作为设计依据。

1

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值 q =1.2×0.9×0.3=0.324 kN/m

2

跨中集中荷载设计值 P=1.4×2.5= 3.500kN

3、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

M =0.1q l2=0.1× 6.727×0.32=0.061kN·m

11

施工荷载为集中荷载：

M =0.08q l2+0.213Pl=0.08× 0.324×0.32 +0.213× 3.500×0.3=0.226kN·m

22

取M =0.226KN·m验算强度。

max

面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2；

σ=

M

max

W

=

0.226×106

21600       =10.46N/mm2 < f=12.5N/mm2

面板强度满足要求!

（二）挠度验算

.

.

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。

q = 0.9×（24×0.12＋1.1×0.12＋0.3+2.5）=5.231kN/m；

面板最大容许挠度值:

 300/400=0.8mm；

面板弹性模量:

 E = 4500N/mm2；

ν=

0.677ql4

100EI   =

0.677×5.231×3004

100×4500×129600      =0.49mm < 0.8mm

满足要求!

四、次楞方木验算

次楞采用方木，宽度50mm，高度70mm，间距0.3m，截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:

截面抵抗矩 W =50×70×70/6=40833mm3；

截面惯性矩 I =50×70×70×70/12=1429167mm4；

（一）抗弯强度验算

1、次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取立杆横距，L=0.9m。

2、荷载计算

取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。

均布线荷载设计值为：

q =[1.2×（24×0.12+1.1×0.12+0.3）+1.4×2.5]×0.3=2.242kN/m

1

q =[1.35×（24×0.12+1.1×0.12+0.3）+1.4×0.7×2.5]×0.3= 2.076kN/m

1

根据以上两者比较应取 q = 2.242kN/m 作为设计依据。

1

集中荷载设计值：

模板自重线荷载设计值 q =1.2×0.3×0.3=0.108kN/m

2

跨中集中荷载设计值 P=1.4×2.5= 3.500kN

3、强度验算

施工荷载为均布线荷载：

.

.

M = 0.1q l2=0.1×2.242×0.92=0.182kN·m

11

施工荷载为集中荷载：

M = 0.08q l2+0.213Pl=0.08×0.108×0.92+0.213×3.500×0.9=0.678kN·m

22

取M =0.678kN·m验算强度。

max

木材抗弯强度设计值f=17N/mm2；

W   =

σ=

M

max

0.678×106

40833       =16.60N/mm2 < f=17N/mm2

次楞抗弯强度满足要求!

（二）抗剪强度验算

施工荷载为均布线荷载时：

V =0.6q l=0.6×2.242×0.9=1.211kN

11

施工荷载为集中荷载：

V = 0.6q l+0.65P=0.6×0.108×0.9+0.65×3.500=2.333kN

22

取V=2.333kN验算强度。

木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2；

抗剪强度按下式计算:

τ =

3V

2bh      =

3×2.333×103

2×50×70    = 1.000N/mm2 < fv=1.6N/mm2

次楞抗剪强度满足要求!

（三）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。

q = 0.3×（24×0.12＋1.1×0.12＋0.3+2.5）=1.744kN/m

次楞最大容许挠度值:

900/250=3.6mm；

次楞弹性模量:

 E = 10000N/mm2；

ν =

0.677ql4

100EI   =

0.677×1.744×900.04

100×10000×1429167       =0.54mm < 3.6mm

满足要求!

.

.

五、主楞验算

主楞采用:

双钢管，截面抵拒矩W=8.49cm3，截面惯性矩I=20.39cm4，弹性模量

E=206000N/mm4

（一）强度验算

当进行主楞强度验算时，施工人员及设备均布荷载取 2.5kN/mm2。

首先计算次楞作用在主楞上的集中力 P。

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：

q = [1.2×（24×0.12+1.1×0.12+0.3）+1.4×2.5]×0.3=2.242kN/m

11

q = [1.35×（24×0.12+1.1×0.12+0.3）+1.4×0.7×2.5]×0.3= 2.076kN/m

12

根据以上两者比较应取 q = 2.242kN/m 作为设计依据。

1

次楞最大支座力=1.1q l=1.1×2.242×0.9=2.220kN。

1

次楞作用集中荷载 P=2.220kN，进行最不利荷载布置如下图：

2.222.222.222.222.222.222.222.222.22

900900

计算简图（kN）

-0.633-0.633

900

-0.133

-0.133

-0.028

-0.028

0.200

0.394

0.5160.516

弯矩图（kN·m）

支座力自左至右分别为：

R1=2.63kN;R2=7.36kN;R3=7.36kN;R4=2.63kN;

0.394

.

.

最大弯矩 M =0.633kN·m；

max

主楞的抗弯强度设计值f=205N/mm2；

W   =

σ=

M

max

0.633×106

8.49×103     = 74.558N/mm2 < 205N/mm2

主楞抗弯强度满足要求!

（二）挠度验算

挠度验算时，荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载，分项系数均取1.0。

首先计算次楞作用在主楞上的集中荷载 P。

作用在次楞上的均布线荷载设计值为：

q = 0.3×（24×0.12＋1.1×0.12＋0.3+2.5）=1.744kN/m

次楞最大支座力=1.1q l=1.1×1.744×0.9=1.727kN。

1

以此值作为次楞作用在主楞上的集中荷载 P，经计算，主梁最大变形值 V=0.646mm。

主梁的最大容许挠度值:

900/150=6.0mm，

最大变形 V

max

=0.646mm < 6.0mm

满足要求!

（三）悬挑段强度验算

主楞悬挑长度0.4m，次楞间距0.3m，

弯矩M=2.22×0.4+2.22×0.1=1.11kN·m

主楞抗弯强度设计值[f]＝205N/mm2。

σ=

M

W   =

1.11×106

8490       = 130.74N/mm2 < 205N/mm2

主楞悬挑段强度验算满足要求!

（四）悬挑段挠度验算

验算挠度时取荷载标准值，其作用效应下次楞传递的集中荷载P=1.73kN，主楞弹性模

量:

 E = 206000N/mm2。

容许挠度值：

400×2/400=2mm；

经计算主楞最大挠度V =1.21mm < 2mm。

max

主楞悬挑段挠度验算满足要求!

.

fk

0

.

六、可调托撑承载力验算

主楞通过可调托撑传递给立杆的最大荷载设计值为 7.36kN，可调托撑受压承载力设计

值为 40kN。

7.36kN< 40kN，可调托撑承载力满足要求!

七、风荷载计算

（一）风荷载标准值

架体风荷载标准值应按下式计算：

 w =µ µ w

sz

w ---基本风压，按湖南常德市10年一遇风压值采用， w =0.25kN/m2。

00

µs---支撑结构风荷载体形系数µs，将支撑架视为桁架，按现行国家标准《建筑结构荷

载规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。

支撑架的挡风系数ϕ=1.2×A /（l ×h）=1.2×

na

0.136/（0.9×1.5）=0.121

式中A --一步一跨范围内的挡风面积，A =（l +h+0.325l h）d=0.136m2

nnaa

l ---立杆间距，0.9m，h---步距，1.5m，d---钢管外径，0.048m

a

系数1.2-----节点面积增大系数。

系数0.325-----支撑架立面每平米内剪刀撑的平均

长度。

单排架无遮拦体形系数：

µ =1.2ϕ=1.2×0.121=0.15

st

无遮拦多排模板支撑架的体形系数：

µs=µst  1-η

n

1-η=0.15

1-0.94 2

1-0.94    =0.29

k

0

fk

0

η ----风荷载地形地貌修正系数。

n----支撑架相连立杆排数。

支撑架顶部立杆段距地面计算高度H=10m，按地面粗糙度C类有密集建筑群的城市市

区。

风压高度变化系数µ =0.65。

z

单榀桁架风荷载标准值 w =µ µ w =0.65×0.15×0.25=0.024kN/m2

zst

模板支撑架架体风荷载标准值 w =µ µ w =0.65×0.29×0.25=0.047kN/m2

zs

0

模板支撑架顶部竖向模板体型系数 μ 取 1.3，风荷载标准值 w

s

mk

=µ µ w =0.65×1.3

z s

.

.

×0.25=0.211kN/m2

（二）风荷载作用在模板支撑架上产生的倾覆力矩标准值 M 计算

Tk

M

2

Tk = 1

H 2 ⋅ q

wk

+ H ⋅ F

wk

q——风荷载作用在模板支撑架计算单元的架体范围内的均布线荷载标准值；

wk

q

wk

= l ⋅ w =0.9×0.047=0.042kN/m

a fk

H——架体搭设高度；

F ——风荷载作用在模板支撑架计算单元的模板范围内产生的水平集中力标准值，

wk

作用在架体顶部；

F

wk

= l ⋅ H ⋅ w =0.9×1×0.211=0.190kN

a m mk

H ——模板支撑架顶部竖向栏杆围挡（模板）的高度

m

M =1/2×18.35×18.35×0.042+18.35×0.190=10.558kN·m

TK

（三）模板支撑架立杆由风荷载产生的最大附加轴力标准值 N

wk

N

wk

=

6n M

?

 Tk

（n + 1）（n + 2）  B

（22+1）（22+2）×20  =0.13kN

B——模板支撑架横向宽度。

n——模板支撑架计算单元立杆跨数，取横向宽度 B/立杆横距 l ，n=22；

b

N=6×22×10.558

wk

（四）模板支撑架立杆由风荷载产生的弯矩设计值 M

w

由风荷载产生的弯矩标准值 M

wk

按下式计算：

M

wk

l w h2

= a k

10

M

wk

=0.9×0.024×1.5×1.5/10=0.005kN·m，

由风荷载产生的弯矩设计值 M =1.4×0.6 M

w

wk

=1.4×0.6×0.005=0.004kN·m

.

.

八、立杆稳定性验算

（一）立杆轴力设计值

组合由风荷载产生的附加轴力时，按下式分别计算，并取较大值：

由可变荷载控制的组合：

1.2×[0.123×18.35+（24×0.12＋1.1×0.12＋0.3）×0.9×0.9]+1.4×（2.5×0.9×

0.9+0.6×0.13）=8.87kN；

由永久荷载控制的组合：

1.35×[0.123×18.35+（24×0.12＋1.1×0.12＋0.3）×0.9×0.9]+1.4×（0.7×2.5

×0.9×0.9+0.6×0.13）=8.76kN；

立杆轴力设计值N=8.87KN。

（二）立杆计算长度 L

0

+0  W ≤f

立杆计算长度L =h+2a，h:

顶步步距，取1.5m;a:

模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线

0

至模板支撑点的长度，取0.1m，L =1.7m。

0

（三）立杆稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

γ Nγ M

0

ϕAW

N ---- 立杆轴向力设计值（kN） ，N=8.87kN；

ϕ ---- 轴心受压稳定系数,由长细比λ =L /i 查表得到；

o

L --- 立杆计算长度（m），L =1.7m。

00

i ---- 立杆的截面回转半径（cm） ,i=1.6cm；

A ---- 立杆截面面积（cm2）,A=3.98cm2；

M ---- 风荷载产生的弯矩设计值；

w

W ---- 立杆截面抵抗矩（cm3）：

W= 4.25cm3；

f ---- Q235钢材抗压强度设计值N/mm2,f=205N/mm2；

立杆长细比计算：

λ =L /i=170/1.6=106 < 230，长细比满足要求!

o

按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 ϕ =0.544；

.

.

ϕA    +0W   =

W

γ Nγ M

0

8.87×103

0.544×3.98×102

+   0.004×106

4.25×103

=40.97+0.94=41.91N/mm2 

立杆稳定性满足要求!

九、支撑结构地基承载力验算

1、支承于地基土上时，地基承载力设计值 f 按下式计算：

g

f =k f

gc

ak

f ——地基承载力特征值，按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007 的规

ak

定确定，地基土类型为素填土，取 f = 120kN/m2

ak

k ——地基承载力调整系数，k =0.4

cc

地基承载力设计值 f =120×0.4=48 kN/m2

g

2、计算立杆基础底面积 A

g

立杆下设置垫板，垫板作用长度 0.9m，作用宽度 0.2m，立杆基础底面积取垫板

作用面积。

立杆基础底面积 A =0.9×0.2=0.18m2

g

3、支撑结构传至立杆基础底面的轴力设计值 N=8.87kN

4、立杆基础底面的平均压力设计值 P 按下式计算：

N

8.87

0.18    =47.28kN/m2  ＜  f =48kN/m2

P=

A

g

=

g

地基承载力满足要求!

十、架体抗倾覆验算

支架应按砼浇筑前和砼浇筑时两种工况进行抗倾覆验算，抗倾覆验算应满足下式要求：

γ M ≤M

00

r

M ---支架的抗倾覆力矩设计值

r

M ---支架的倾覆力矩设计值

o

γ —结构重要性系数，取1

0

架体高度18.35m，宽度20m，取一个立杆纵距0.9m作为架体计算长度。

（一）砼浇筑前架体抗倾覆验算

.

风荷载作用下的倾覆力矩γ   M =1×1.4×0.024×0.9×18.35×18.35/2=5.09kN·m

M =0.9×59.69×20/2=537.21kN·m

附加水平荷载下产生的倾覆力矩γ   M =1×1.4×2.231×18.35=57.314kN·m

M =0.9×111.53×20/2=1003.77kN·m

.

混凝土浇筑前，支架在搭设过程中，倾覆力矩主要由风荷载产生。

1、风荷载倾覆力矩计算

作用在模板支撑架上的水平风荷载标准值ω =0.024kN/m2

k

00

2、架体抗倾覆力矩计算

当钢筋绑扎完毕后，架体、模板与钢筋自重荷载标准值如下（立杆取23排。

）：

0.123×18.35×23+（0.3+1.1×0.12）×0.9×20=59.69kN

架体自重作用下产生的抗倾覆力矩，永久荷载的分项系数取0.9

r

M < Mr，抗倾覆验算满足要求!

0

（二）砼浇筑时架体抗倾覆验算

混凝土浇筑时，支架的倾覆力矩主要由泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水

平荷载产生，附加水平荷载以水平力的形式呈线荷载作用在支架顶部外边缘上。

抗倾覆力

矩主要由钢筋、混凝土和模板自重等永久荷载产生。

1、附加水平荷载产生的倾覆力矩计算

附加水平荷载取竖向永久荷载标准值的 2%，

（0.123×18.35×23+（0.3+25.10×0.12）×0.9×20） ×2%=111.53×2%=2.231kN

00

2、架体抗倾覆力矩计算

架体自重作用下产生的抗倾覆力矩，永久荷载的分项系数取0.9

r

M < Mr，抗倾覆验算满足要求!

0

.